最新研究揭露太陽耀斑溫度驚人飆升 粒子高溫達6000萬度

記者林育如／編譯

最新科學研究發現，太陽耀斑中被加熱的粒子溫度遠超過先前估計，最高可達6000萬攝氏度（約1.08億華氏度），是過去預測的數倍之高，挑戰了科學界對太陽活動的既有認知。

太陽耀斑是太陽大氣層中的巨大爆炸，會釋放強烈輻射，影響衛星運作、干擾無線電訊號，甚至威脅太空人安全。由蘇格蘭聖安德魯斯大學亞歷山大·羅素（Alexander Russell）領軍的研究團隊指出，耀斑中粒子尤其是離子的溫度遠遠超過過去預期，電子溫度約為1000萬至1500萬度，但離子溫度卻可飆升至6000萬度以上，並且兩者間的熱交換需時數分鐘，使高溫狀態得以持續，進而影響耀斑的物理特性。

長期以來，天文學家對太陽耀斑發出的光譜線「過度展寬」現象感到困惑。光譜線是不同元素發出的光經分光儀分解後的特徵線，但這些線條比理論預期更模糊且寬廣。過去學界普遍認為，這是因為太陽等離子體中的湍流導致光線散射，但觀察與理論存在不符，且部分情況下光譜線的對稱性也不符合湍流效應。

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羅素團隊透過磁重連實驗及數值模擬提出新的解釋，認為耀斑中粒子溫度極高是造成光譜線展寬的主因。磁重連是磁場線斷裂再連接的過程，釋放巨大能量驅動耀斑爆發。高溫離子在高速運動下，天然造成光譜線展寬，成功解開了近半世紀來的太陽物理謎團。

這項發現不僅豐富了對太陽耀斑的基本理解，也對太空天氣預測產生重要影響。科學家若低估離子中儲存的能量，可能會錯誤評估太陽風暴的強度與威脅。更精確的模型將助於衛星運營商、航空業及太空機構提前防範相關風險。

此外，研究呼籲未來太陽物理模型應採用「多溫度」方法，分別考慮電子與離子的溫度差異。這種方式在地球磁場等等離子體環境中已被廣泛使用，但在太陽研究中尚屬少見。

該研究成果已於本月發表在《The Astrophysical Journal Letters》，為探索太陽活動提供了全新視角與基礎。

資料來源：Space.com、

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